變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中應(yīng)用范文

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摘要：闡述了變頻技術(shù)的應(yīng)用原則，分析了變頻技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用，研究了變頻技術(shù)在煤炭開(kāi)采企業(yè)的應(yīng)用策略，希望促進(jìn)煤炭開(kāi)采企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；煤礦機(jī)電工程；應(yīng)用

引言

變頻生產(chǎn)技術(shù)是一種應(yīng)用于現(xiàn)代煤礦企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的新型生產(chǎn)方法，它主要集成了發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該技術(shù)具有很強(qiáng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，廣泛應(yīng)用于各種強(qiáng)弱化生產(chǎn)和高壓電流機(jī)的運(yùn)行。在實(shí)際的應(yīng)用中，人員可以利用該裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電流的有效組合。變頻器的控制技術(shù)主要就是將相應(yīng)的半導(dǎo)體器件接收到的功率和電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的頻率，以直流形式發(fā)送相應(yīng)的功率和電流信號(hào)，通過(guò)逆變器來(lái)控制相應(yīng)的電壓和輸出的電流。

1變頻技術(shù)應(yīng)用原則

一般來(lái)說(shuō)，在煤礦機(jī)電工程能源規(guī)劃中，為了避免設(shè)備運(yùn)行故障，變頻技術(shù)不需要設(shè)計(jì)機(jī)電工程能源，設(shè)備和機(jī)器也可以在總負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。變頻技術(shù)旨在確保煤礦機(jī)電工程生產(chǎn)中的能源需求，并將運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的能源消耗降至最低。變頻技術(shù)主要由汽車(chē)傳動(dòng)技術(shù)、能源電子科學(xué)技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制科學(xué)技術(shù)構(gòu)成。因此，變頻器的技術(shù)被認(rèn)為是一種強(qiáng)電與弱電相互結(jié)合。變頻器技術(shù)在我國(guó)煤礦機(jī)電工程中的實(shí)際應(yīng)用原理大致可以簡(jiǎn)單地概括表達(dá)為:通過(guò)一個(gè)半導(dǎo)體器件來(lái)幫助操作系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，把工頻信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成其他頻率信號(hào)，然后把交流電源的輸入頻率深度轉(zhuǎn)換成直流。通過(guò)反向助力有效地控制直流和電流的輸出電壓我們可以清楚地看到，變頻器技術(shù)在我國(guó)煤礦發(fā)動(dòng)機(jī)和電力工程中的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)呈現(xiàn)出了與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率同步遞減而且正相關(guān)的發(fā)展趨勢(shì)，電流和頻率控制的增加，而電極速度的調(diào)整也有效地促進(jìn)了煤礦企業(yè)的運(yùn)營(yíng)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，變頻技術(shù)占據(jù)著主要地位，因?yàn)樵谠S多方面，變頻技術(shù)都能提供很好的支持，比如在調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢，確保機(jī)器工作時(shí)的穩(wěn)定性，在一定程度上也會(huì)提高生產(chǎn)工作效率，降低生產(chǎn)成本和企業(yè)能耗[1-3]。

2變頻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1變頻技術(shù)在提升機(jī)設(shè)備的應(yīng)用

任何生產(chǎn)設(shè)備都是為工程進(jìn)度服務(wù)的，所以隨著日常國(guó)家煤礦生產(chǎn)需求量增大，提升機(jī)器械也要不斷調(diào)整自身的工作速度和效率滿足工程進(jìn)度，在必要時(shí)刻重啟機(jī)器。機(jī)器內(nèi)部金屬電阻值可以通過(guò)調(diào)節(jié)提升機(jī)運(yùn)行速度，通過(guò)調(diào)整電阻值，可以達(dá)到控制和保證提升機(jī)正常運(yùn)行的目標(biāo)，這也是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)中普遍采取的一種方法。當(dāng)然，將起重機(jī)的變頻設(shè)備技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，第一是降低了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的困難，也為工作人員減輕了負(fù)擔(dān)，第二是提高了起重設(shè)備的安全和性能，減少了意外事故發(fā)生。電路維護(hù)首要目的就是保證和維護(hù)一臺(tái)繼電器安全正常運(yùn)行，變頻技術(shù)當(dāng)然就是起著積極作用，因?yàn)樗蟠蟮販p少了一臺(tái)繼電器在提升機(jī)上實(shí)際應(yīng)用時(shí)的工作頻率，減少了日常維修電路時(shí)所必需的損耗。另外，變頻技術(shù)也具有精度和準(zhǔn)確性的特點(diǎn)，比如它們可以通過(guò)速度的大小和強(qiáng)弱來(lái)控制設(shè)備摩擦程度，以此方式來(lái)改變一臺(tái)提升機(jī)的各種性能[4]。

2.2變頻技術(shù)在皮帶裝置的應(yīng)用

在我國(guó)礦山企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中，承載柱的利用頻率將超出了設(shè)備電梯，皮帶裝置通常被安放到運(yùn)輸路線上。而煤礦的發(fā)展與其運(yùn)輸車(chē)輛的能否有關(guān)，很大程度上取決于煤炭運(yùn)輸工具。帶式輸送機(jī)的長(zhǎng)度一般為數(shù)百米，直接將從工作面上提取出來(lái)的木炭直接運(yùn)輸?shù)娇拥锥褕?chǎng)。我們可以知道，帶式傳輸機(jī)的工作原理是一種物理性摩擦，它能夠往前不斷地移動(dòng)的主要內(nèi)因之一是皮帶與底下滾軸之間的摩擦力。所以，在我們采用履帶式傳動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)工作的過(guò)程中，一條巨大的鏈條配合上面兩個(gè)皮帶的作用是必不可少的。但如果是電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，機(jī)器傳輸電路就無(wú)法對(duì)電流進(jìn)行控制，電流對(duì)傳輸機(jī)器電路產(chǎn)生的影響就是無(wú)法被控制的，會(huì)對(duì)傳輸機(jī)器上各個(gè)零部件造成傷害，還可能會(huì)影響到傳輸機(jī)器電路正常運(yùn)行。在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，由于皮帶的移動(dòng)主要取決于其摩擦，因此輸送機(jī)皮帶和滾筒之間可能會(huì)產(chǎn)生熱量。皮帶持續(xù)的磨損可能增加額外設(shè)備運(yùn)行操作的時(shí)間和費(fèi)用，并且有可能對(duì)其產(chǎn)生潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。皮帶架采用變頻器技術(shù)，可以有效地減少皮帶在啟動(dòng)時(shí)的電壓和導(dǎo)線上的熱值，使得整機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中穩(wěn)定地工作，減少了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中存在的安全隱患，節(jié)約了機(jī)器的維護(hù)成本。液力偶合器設(shè)備在其運(yùn)行的過(guò)程中也可能會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大的熱量，這樣就會(huì)迅速地提高相關(guān)設(shè)備的內(nèi)部溫度，損壞相關(guān)設(shè)備的部件，但是當(dāng)采用變頻技術(shù)應(yīng)用于帶式輸送電動(dòng)機(jī)時(shí)，不會(huì)損壞任何相關(guān)的設(shè)備部件。同時(shí)，在其運(yùn)行的過(guò)程中保持裝置和設(shè)備穩(wěn)定，準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)輸送機(jī)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)速度，提高皮帶式輸送機(jī)的資源利用率。

2.3變頻技術(shù)在煤礦空壓機(jī)中的應(yīng)用

總的來(lái)說(shuō)，操作機(jī)械不斷運(yùn)作的主動(dòng)力是空氣不斷被壓縮，通過(guò)不斷地壓縮空氣，保證氣動(dòng)操作不會(huì)停止。空氣壓縮機(jī)需要多方面協(xié)調(diào)完成，內(nèi)部的發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持高速運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)操作人員主要采用上下控制壓縮機(jī)的方式，來(lái)保證壓縮機(jī)的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)交流電進(jìn)行控制，保持穩(wěn)定頻率輸出，到達(dá)空壓機(jī)內(nèi)部壓力接近預(yù)設(shè)值。當(dāng)進(jìn)氣口關(guān)閉時(shí)，壓縮機(jī)內(nèi)不再進(jìn)氣，就不會(huì)有壓縮動(dòng)作產(chǎn)生，不會(huì)產(chǎn)生壓縮氣體，之后，壓縮機(jī)工作，降低腔內(nèi)壓力，以接近預(yù)設(shè)值，這時(shí)再打開(kāi)進(jìn)氣口，在腔內(nèi)灌注氣體，壓縮空氣。在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，借助于自精密控制，變頻技術(shù)在空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用中得到推廣，具有簡(jiǎn)易操縱和免維護(hù)等特點(diǎn)。應(yīng)用環(huán)形變頻調(diào)速技術(shù)可以有效地控制環(huán)形發(fā)動(dòng)機(jī)的偏差和驅(qū)動(dòng)力，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)負(fù)載期間的調(diào)節(jié)和操作，使得生產(chǎn)更加完全符合實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的要求，同時(shí)可以對(duì)于速度的偏差也進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚５娃D(zhuǎn)換式發(fā)動(dòng)機(jī)模式的變頻技術(shù)是保證了供氣壓力恒定的條件下，取代了傳統(tǒng)的高負(fù)載模式用來(lái)供給空氣壓縮機(jī)的空氣，確保了發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在低于設(shè)定工作頻率和工作頻率的情況下啟動(dòng)或停止。

3變頻技術(shù)應(yīng)用策略

從以上爭(zhēng)論中我們可以看出，變頻技術(shù)在煤礦開(kāi)采和生產(chǎn)過(guò)程中有著明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)煤炭產(chǎn)量的逐年增加，變頻技術(shù)在越來(lái)越多的煤礦中得到應(yīng)用。但值得注意的是，在變頻技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，仍存在一些問(wèn)題，導(dǎo)致變頻技術(shù)的應(yīng)用效果不理想。例如，一些煤礦機(jī)械設(shè)備可能無(wú)法采用變頻技術(shù)，即機(jī)械設(shè)備型號(hào)不滿足變頻技術(shù)的應(yīng)用要求。此外，人才和管理問(wèn)題在一定程度上影響了變頻技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于設(shè)備型號(hào)問(wèn)題，煤礦企業(yè)需要對(duì)目前煤礦生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估。如果生產(chǎn)設(shè)備的壽命很短，可以忽略設(shè)備的剩余價(jià)值，直接更換設(shè)備。如果生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命仍然較長(zhǎng)，則需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造和更新，以滿足變頻技術(shù)的應(yīng)用要求。此外，鑒于人才缺乏專(zhuān)業(yè)性，我們需要加強(qiáng)自身人才的培養(yǎng)。我們可以通過(guò)派遣學(xué)習(xí)或引進(jìn)人才來(lái)建立自己的人才隊(duì)伍。另外，在管理方面，要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)和維修，并記錄和分析變頻技術(shù)的應(yīng)用效果，為了提高變頻技術(shù)的應(yīng)用效果。電氣工程中的煤礦也應(yīng)采用等效變頻技術(shù)，可有效提高煤礦風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，確保煤礦安全開(kāi)采，符合國(guó)家應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，滿足煤礦和人員的實(shí)際需要。變頻技術(shù)的使用可以有效地解決煤礦的通風(fēng)問(wèn)題，有利于煤礦工人的采掘工作，而該技術(shù)的使用可以顯著提高工作效率，保證煤炭質(zhì)量。這項(xiàng)技術(shù)的使用將進(jìn)一步改進(jìn)礦山作業(yè)的設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況逐步改進(jìn)相關(guān)工作方案，在機(jī)電工程的實(shí)際工作中，不斷加強(qiáng)技術(shù)與設(shè)備的結(jié)合應(yīng)用，可以充分促進(jìn)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用可以引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)變頻技術(shù)的監(jiān)控，通過(guò)合適的設(shè)備有效了解該技術(shù)的具體應(yīng)用效果；并能記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，有效分析相關(guān)信息，不斷優(yōu)化變頻技術(shù)的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，有效保證設(shè)備的完整性。在檢測(cè)過(guò)程中，要及時(shí)解決問(wèn)題，提高設(shè)備效率，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保設(shè)備正常運(yùn)行。變頻技術(shù)可以有效地確保設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的正確應(yīng)用，主管部門(mén)必須對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，以提高設(shè)備的使用壽命，降低煤礦的經(jīng)濟(jì)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語(yǔ)

變頻技術(shù)廣泛地應(yīng)用在各種煤礦和機(jī)械工程中，可以大幅度地改善和提高各種煤礦和機(jī)械工程在生產(chǎn)中的運(yùn)營(yíng)效率，對(duì)保證煤礦安全和可持續(xù)生產(chǎn)具有一定意義。本文主要介紹了對(duì)變頻技術(shù)概念的闡述，分析了其在變頻技術(shù)中的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)，探討了該技術(shù)在變頻生產(chǎn)中的具體實(shí)際應(yīng)用，最后建議提出相應(yīng)的實(shí)施和應(yīng)用策略。以期增強(qiáng)該技術(shù)在煤炭開(kāi)采和生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用效果，希望本文的深入討論將有助于實(shí)際地促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)煤炭開(kāi)采和生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用。

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作者：胡秀倫 單位：臨沂華建建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司